大型海底管線鋼管兩輥連續(xù)縮徑矯圓工藝研究.pdf

1、隨著陸上石油、天然氣等資源的減少，人們的目光越來越多的移向蘊(yùn)藏著豐富自然資源的海洋，海洋的石油存儲(chǔ)量約占全球石油資源總量的34％，開采海上的石油和天然氣，其運(yùn)輸主要依賴于大型的管線鋼管。而石油管線泄露和爆炸事故時(shí)有發(fā)生，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。為了人民生命財(cái)產(chǎn)安全，降低事故發(fā)生概率，就必須提高管線鋼管的質(zhì)量。
　　橢圓度作為衡量管件質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一，美國制管協(xié)會(huì)API Spec5L標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，大型直縫焊管的橢圓度不應(yīng)超過其公稱直徑的1%。

2、但是，現(xiàn)今直接生產(chǎn)的大型直縫焊管的橢圓度大都超過標(biāo)準(zhǔn)范圍，需要增加一道矯圓工序，矯圓工藝對(duì)管件最終的橢圓度和降低管件焊接殘余應(yīng)力起著非常重要的作用。
　　本文首先對(duì)過彎矯圓、三輥矯圓、擴(kuò)徑矯圓和模壓式縮徑矯圓等現(xiàn)有的幾種矯圓工藝及每種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)做了簡單的介紹。接著介紹了本文所研究的兩輥連續(xù)縮徑矯圓工藝的必要性、可行性和規(guī)律性。
　　本文采用理論分析、有限元模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法來研究兩輥連續(xù)縮徑后管坯的橢圓度，以及影響

3、矯圓后管坯橢圓度的因素和規(guī)律。根據(jù)小曲率平面彎曲彈復(fù)理論，對(duì)兩輥連續(xù)矯圓工藝中的縮徑率、初始橢圓度等參數(shù)與矯圓后管坯橢圓度的關(guān)系進(jìn)行理論解析，建立矯圓后管件曲率半徑表達(dá)式。利用有限元模擬軟件ABAQUS對(duì)兩輥連續(xù)縮徑矯圓建立有限元模型，證明此矯圓工藝的可行性。分別改變工藝參數(shù)和管坯規(guī)格進(jìn)行模擬，得到兩輥連續(xù)縮徑矯圓的變形規(guī)律。最后設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)有限元模擬所得結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證。
　　采用該方法矯圓的管件矯圓后橢圓度小，生產(chǎn)